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[专有网络VPC]高可用虚拟IP（HaVip）

news 2024/10/25 11:28:36

借助VPC提供的高可用虚拟IP HaVip（High-Availability Virtual IP Address）功能，您可在云上基于ARP协议，通过Keepalived或Heartbeat软件来搭建服务高可用架构，以确保主备切换过程中服务IP不变（即IP漂移）。

什么是高可用虚拟IP（HaVip）

定义

HaVip是一种可以独立创建和释放的私网IP资源，具备与ECS实例主私网IP地址一样的网络接入能力，可以与高可用软件，例如Keepalived配合使用，搭建高可用主备服务，提高业务的可用性。

HaVip支持绑定多个ECS实例或多个ECS实例的主网卡或辅助网卡，以实现同可用区、多服务器高可用架构下的IP漂移，确保对外提供服务的私网IP始终不变。您可以将HaVip与EIP绑定，绑定后HaVip可以通过弹性公网IP（EIP）提供公网服务。此外，该架构下的多个ECS实例还可以利用部署集能力进一步提升业务的可靠性，更多信息，请参见部署集。

Keepalived就可以支持实现虚拟IP高可用，为什么要配合HaVip来实现呢？

在传统数据中心里，服务器可以通过地址解析协议ARP（Address Resolution Protocol）声明自己的IP地址并对外提供服务，很多应用场景或常用软件需要主机具备此能力。例如，使用Keepalived、Heartbeat等软件实现容灾恢复过程中服务IP不变的高可用方案。

然而，大部分云厂商采用SDN架构后，在VPC环境下不支持免费ARP广播功能。因为云上网络环境需使用虚拟化技术构建，虚拟服务器IP地址由云平台底层的虚拟化平台分配和管理。您的应用无法像传统方式一样修改主机IP地址，且整个虚拟网络是基于3层的隧道技术，ARP被终结在发送端，主机无法声明IP地址。为此，阿里云推出HaVip功能，解决此问题。

使用场景

如下图所示，ECS1和ECS2实例基于HaVip，使用Keepalived组合成一个高可用的私网服务。VPC内的其他实例ECS3可以通过私网访问该服务，服务地址为HaVip的地址。当ECS1发生故障时，ECS2会自动调用自身的接管程序，接管ECS1的服务，实现业务高可用。

说明

如果您有公网访问需求，您可为高可用虚拟IP绑定EIP，绑定后该高可用虚拟IP可以通过EIP面向公网提供高可用服务。

配额和费用

HaVip功能正在公测，您可以登录阿里云配额中心控制台进行自助申请。

重要

公测期间，HaVip免费使用，且不承诺任何服务等级协议（SLA）相关的保障条款。

支持的地域

公有云支持的地域

区域	支持高可用虚拟IP的地域
亚太	华东1（杭州）、华东2（上海）、华东5 （南京-本地地域）、华北1（青岛）、华北2（北京）、华北3（张家口）、华北5（呼和浩特）、华北6（乌兰察布）、华南1（深圳）、华南2（河源）、华南3（广州）、西南1（成都）、中国香港、华中1（武汉-本地地域）、华东6（福州-本地地域）、日本（东京）、韩国（首尔）、新加坡、澳大利亚（悉尼）（关停中）、马来西亚（吉隆坡）、印度尼西亚（雅加达）、菲律宾（马尼拉）、泰国（曼谷）
欧洲与美洲	德国（法兰克福）、英国（伦敦）、美国（硅谷）、美国（弗吉尼亚）
中东	阿联酋（迪拜）、沙特（利雅得）重要沙特（利雅得）地域由合作伙伴运营。

金融云支持的地域

区域	支持高可用虚拟IP的地域
亚太	华南1 金融云、华东2 金融云、华北2 金融云（邀测）

政务云支持的地域

区域	支持高可用虚拟IP的地域
亚太	华北2 阿里政务云1

使用限制与配额

配额名称	描述	默认限制	提升配额
无	支持创建高可用虚拟IP（HaVip）的网络类型	VPC类型	无法提升
	单个ECS实例支持同时绑定的HaVip数量	5个
	单个HaVip支持同时绑定的EIP数量	1个
	单个HaVip支持同时绑定的ECS实例或弹性网卡的数量	10个说明 1个HaVip支持同时绑定10个ECS实例或同时绑定10个弹性网卡，但1个HaVip不能既绑定ECS实例又绑定弹性网卡。 HaVip具有子网属性，仅支持绑定到同一交换机下的ECS实例或弹性网卡上。
	HaVip是否支持广播和组播通信	不支持说明 HaVip只支持单播，如果您使用Keepalived等第三方软件实现高可用，需要修改配置文件中的通信方式为单播通信。
	单个账号支持创建的HaVip的数量	50个
	单个VPC支持创建的HaVip的数量	50个
vpc_quota_havip_custom_route_entry	单个VPC内，目的地址指向HaVip的路由条目的数量	5条	您可以通过以下任意方式自助提升配额：前往配额管理页面提升配额。具体操作，请参见管理VPC配额。前往配额中心自助提升配额。具体操作，请参见创建配额提升申请。

HaVip的使用示例

您可使用Terraform自动化脚本体验快速部署，也可以通过控制台操作手动部署ECS实例，来搭配HaVip和Keepalived实现同可用区双机高可用，架构图可参见本文使用场景。

配置流程

前提条件

配额：已通过阿里云配额中心控制台自助申请高可用虚拟IP。
权限：如果您使用的是RAM用户，请确保该账号已被阿里云账号授予以下VPC和ECS的最小权限。

权限策略Action列表

更多信息，请参见RAM鉴权和授权RAM用户使用ECS资源。
针对通过控制台手动部署的操作，还需准备以下资源：
- 已创建3台ECS实例，并在主备ECS实例部署了Nginx服务，确保Nginx正常运行。具体操作，请参见自定义购买实例和安装Nginx。

费用

快速部署：执行Terraform脚本后，会为您创建3个ECS 1 vCPU 2 GiB的抢占式实例、1个VPC、1个vSwitch、1个HaVip。具体费用取决于您创建的ECS实例留存时间，建议您及时清除资源，防止继续计费。
手动部署：具体费用取决于您创建的ECS资源规格。

说明

如果您有公网访问需求，为高可用虚拟IP绑定了EIP后，您需要为绑定的EIP支付费用。更多计费信息，请参见EIP计费概述。

配置步骤

快速部署（Terraform）

手动部署（控制台）

下载项目文件iac-example-havip.zip。
登录阿里云Cloud Shell，上传下载的文件至Cloud Shell。
依次执行以下命令，解压压缩包，进入工程根目录，初始化脚本并创建资源。
```
unzip iac-example-havip.zip
cd iac-example-havip
terraform init
terraform apply -auto-approve
```
返回结果：
结果验证。
1. 登录ECS3实例。执行curl ha_vip_private_ip命令，即可查看到ECS1（主）实例返回的信息。
2. 在Cloud Shell中执行以下命令停止ECS1实例。
```
aliyun ecs StopInstance --InstanceId <$instance_id_ecs1> --ForceStop false --StoppedMode KeepCharging --DryRun false
```
3. 登录ECS3实例。再次执行curl ha_vip_private_ip命令，即可查看到返回的信息是ECS2。
此时，由于ECS1宕机，ECS2作为备机将自动接管ECS1实例的服务，以保证对外提供服务的IP不变，实现IP漂移。
执行以下命令，清除资源，防止继续计费。
```
terraform destroy -auto-approve
```

管理HaVip

通过控制台管理HaVip

操作入口

登录专有网络管理控制台。
在左侧导航栏，单击高可用虚拟IP。
在顶部菜单栏处，选择高可用虚拟IP的地域。

根据您具体的需求，继续执行以下操作。

创建高可用虚拟IP

在高可用虚拟IP页面，单击创建高可用虚拟IP。
在创建高可用虚拟IP对话框，根据以下信息配置高可用虚拟IP，然后单击确定。
- 资源组：为HaVip选择所属的资源组。
- 标签键：为HaVip输入新标签键或选择已有标签键。最多支持128个字符，不能以aliyun或acs:开头，不能包含http://和https://。一次最多绑定20个标签键。
- 标签值：为HaVip输入新标签值或选择已有标签值。最多支持128个字符，不能以aliyun或acs:开头，不能包含http://和https://。一次最多绑定20个标签值。
- 地域：显示要创建HaVip的地域。
- 专有网络：选择HaVip所属的专有网络。
- 交换机：选择HaVip所属的交换机。
- 交换机网段：显示交换机的网段。
- 是否自动分配私网IP地址：选择是否自动分配私网IP地址。
  - 是：由系统在所选交换机的网段中分配一个未被占用的私网IP地址。
  - 否：手动输入一个私网IP地址，该IP地址必须为所选交换机的网段中未被占用的私网IP地址。